基于团簇的岩石动态CT图像可视化与结构变形分析

摘要：

岩石的变形机制是研究岩石圈变形和局部构造活动的重要基础,岩石的微观结构是研究其变形机制的关键.微观层析成像(微观CT)技术可以无损地获取样品内部高精度三维数字化图像,为观测岩石内部结构提供了技术保证.新近发展起来的动态CT技术,使得观测岩石变形过程成为可能.本文利用一组莱塔石灰岩受差应力变形的三维动态CT图像数据,通过图像切割、图像分割等处理步骤,以团簇为基本表征单位,表征不同形状、大小孔隙的动态变化过程,分析对比全部孔隙、大团簇、小团簇和裂隙型小团簇的动态图像.结果表明:随着岩石的压缩变形,其大孔隙在不断地缩小;在变形的初始阶段,靠近施压活塞的样品上部出现了密集的新生小孔隙;当岩石所受差应力到达73 MPa时,其下半部出现了明显的剪切带,具体表现为大量的新生裂隙生成并且新生裂隙集中带与轴向成约45°交角.此前的研究观测到该样品中下部若干压缩带形成的过程;本文通过基于团簇的可视化技术,观测到了高孔隙度岩石变形过程中压缩带和剪切带共同形成的过程.同时,新生的沿剪切带分布的微小裂隙并没有显示与剪切带相同的方向,而是具有各方向均匀分布的特征.该特征可能与岩石内部复杂的局部孔隙结构有关,是值得进一步探讨的问题.

关键词：动态CT、变形、可视化、灰岩、团簇

所属期刊栏目：29

分类号：P589;TP391.41(岩石学)

资助基金：广东省基础与应用基础研究基金2019A1515010685

在线出版日期：2020-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：424-434